RU146315U1

RU146315U1 - DYNAMIC SPEAKER

Info

Publication number: RU146315U1
Application number: RU2014103570/28U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Фёдорович Афанасьев; Линар Шамилевич Биктимиров; Татьяна Владимировна Гаган; Дмитрий Владимирович Рябов
Priority date: 2014-01-31
Filing date: 2014-01-31
Publication date: 2014-10-10

Abstract

1. Динамический громкоговоритель, содержащий магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса из магнитомягкого железа, керн, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и одноименными магнитными полюсами по их внешним образующим, закрепленных с помощью опорных втулок из диамагнетика на торцевой стенке внутри цилиндрического корпуса соосно с ним, три неподвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми обмотками возбуждения, расположенными против магнитных полюсов первого и второго кольцевых постоянных магнитов, первый из которых - внутренний неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения, закрепленный на керне внутри отверстия первого кольцевого постоянного магнита, второй - внешний неподвижный каркас кольцевой с обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения, три подвижных каркаса из диэлектрического материала с кольцевыми катушками каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно-поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с кольцевой обмоткой возбуждения и поверхностью отверстия первого кольцевого постоянного магнита, второй внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образу�1. A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of the end wall of a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a core, two annular permanent magnets with radial magnetization and magnetic poles of the same name along their external components, fixed with support sleeves made of diamagnet on the end wall inside the cylindrical body coaxially with it, three fixed frames made of dielectric with ring windings excitation coils located against the magnetic poles of the first and second annular permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with an annular excitation coil mounted on a core inside the opening of the first annular permanent magnet, and the second is an external fixed annular frame with an excitation winding fixed on the inner surface a cylindrical body, a third fixed frame with an annular field winding, three movable frames of dielectric material with ring coils each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other turns, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is an internal movable frame with an annular coil, located in the gap between the outer generatrix of the internal fixed frame with an annular winding excitation and the hole surface of the first annular permanent magnet, the second external movable frame with an annular coil, placed in the gap between the external image

Description

Полезная модель относится к радиотехнике и может быть использована в акустических системах, акустических колонках, в гидроакустике.The utility model relates to radio engineering and can be used in speakers, speakers, in hydroacoustic.

Известно устройство, содержащее магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус, кольцевой постоянный магнит с радиальной намагниченностью, закрепленный на торцевой стенке корпуса с помощью крепежного стакана, керн из магнитомягкого железа, два каркаса с неподвижными обмотками возбуждения, два каркаса с подвижными катушками, закрепленными на общей дисковой связке, связанной с диффузором (см. Патент на полезную модель RU №129738 U1, опубл. 27.06.2013 Бюл. №18), прототип.A device is known that contains a magnetic system, which includes a cylindrical body, an annular permanent magnet with radial magnetization, mounted on the end wall of the body with a mounting cup, a core of magnetically soft iron, two frames with fixed excitation windings, two frames with moving coils fixed on a common disk bundle associated with a diffuser (see Utility Model Patent RU No. 129738 U1, publ. 06/27/2013 Bull. No. 18), prototype.

Недостатком прототипа является малая мощность, ограниченная энергией магнитного поля одного кольцевого постоянного магнита, узкая полоса воспроизведения звуковых частот.The disadvantage of the prototype is the low power limited by the energy of the magnetic field of one annular permanent magnet, a narrow band of reproduction of sound frequencies.

Технический результат заключается в устранении указанного недостатка.The technical result is to eliminate this drawback.

Технический результат достигается тем, что динамический громкоговоритель содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод в виде торцевой стенки цилиндрического корпуса из магнитомягкого железа, керн, два кольцевых постоянных магнита с радиальной намагниченностью и одноименными магнитными полюсами по их внешним образующим, закрепленных с помощью опорных втулок из диамагнетика на торцевой стенке внутри цилиндрического корпуса соосно с ним, три неподвижных каркаса из диэлектрика с кольцевыми обмотками возбуждения, расположенными против магнитных полюсов первого и второго кольцевых постоянных магнитов, первый из которых - внутренний неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения, закрепленный на керне внутри отверстия первого кольцевого постоянного магнита, второй - внешний неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса, третий - неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения, три подвижных каркаса из диэлектрического материала с кольцевыми катушками каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно - поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса с кольцевой обмоткой возбуждения и поверхностью отверстия первого кольцевого постоянного магнита, второй внешний подвижный каркас с кольцевой катушкой, размещенный в зазоре между внешней образующей второго кольцевого постоянного магнита и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса с кольцевой катушкой, третий подвижный каркас с кольцевой катушкой и один диффузор. Особенностью является то, что громкоговоритель содержит два независимых соосных диффузора, один из которых - внешний диффузор, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан общей кольцевой связкой из немагнитного материала с внешним и третьим подвижными каркасами с кольцевыми катушками и центрирующей шайбой, а второй - внутренний диффузор, имеющий меньшую площадь поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом громкоговорителя, закрепленным на торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита, жестко связан дисковой связкой из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом с кольцевой катушкой и центрирующей шайбой, а первый из кольцевых постоянных магнитов, имеющий внешний диаметр меньше диаметра отверстия второго кольцевого постоянного магнита, размещен внутри его отверстия и в одной плоскости с ним. Магнитная система громкоговорителя дополнена ферромагнитным экраном цилиндрической формы, закрепленным на торцевой стенке соосно с кольцевыми постоянными магнитами и вплотную к поверхности отверстия второго кольцевого постоянного магнита, на внутренней поверхности которого закреплен третий неподвижный каркас с кольцевой обмоткой возбуждения. Третий подвижный каркас с кольцевой катушкой размещен в зазоре между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса с кольцевой обмоткой возбуждения и внешней образующей внутреннего кольцевого постоянного магнита.The technical result is achieved by the fact that the dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of the end wall of a cylindrical casing made of soft magnetic iron, core, two ring permanent magnets with radial magnetization and magnetic poles of the same name on their external generators, fixed with the help of support bushings from a diamagnet on the end wall inside the cylindrical body coaxially with it, three motionless a dielectric cassette with ring field windings located opposite the magnetic poles of the first and second ring permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with an annular field winding mounted on a core inside the opening of the first ring permanent magnet, and the second is an external fixed frame with an annular field winding mounted on the inner surface of the cylindrical body, the third is a fixed frame with an annular field winding, three movable frames made of dielectric of material material with annular coils each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other coils with the possibility of reciprocating movement, the first of which is an internal movable frame with an annular coil placed in the gap between the outer generatrix of the internal stationary frame with an annular field winding and the hole surface of the first annular permanent magnet, the second external movable frame with an annular coil, p located in the gap between the outer generatrix of the second annular permanent magnet and the inner surface of the outer fixed frame with an annular coil, a third movable frame with an annular coil and one diffuser. The peculiarity is that the loudspeaker contains two independent coaxial diffusers, one of which is an external diffuser mounted on the outer perimeter on the external loudspeaker frame, having a large surface area and mass, is rigidly connected by a common annular bundle of non-magnetic material with the external and third movable frames with ring coils and a centering washer, and the second is an internal diffuser having a smaller surface area and mass, fastened around the outer perimeter with the inner frame of the speakerphone Itel, mounted on the end surface of the inner annular permanent magnet, is rigidly connected by a disk bundle of non-magnetic material with an internal movable frame with an annular coil and a centering washer, and the first of the permanent permanent magnets having an outer diameter smaller than the diameter of the hole of the second annular permanent magnet is placed inside it holes and in the same plane with it. The loudspeaker magnetic system is supplemented by a cylindrical ferromagnetic screen mounted coaxially with the ring permanent magnets and close to the hole surface of the second ring permanent magnet, on the inner surface of which a third fixed frame with an annular field winding is fixed. The third movable frame with an annular coil is placed in the gap between the inner surface of the third fixed frame with an annular field winding and the outer generatrix of the inner annular permanent magnet.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена конструкция динамического громкоговорителя в осевом сечении.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the design of a dynamic loudspeaker in axial section.

Динамический громкоговоритель, содержит магнитную систему, которая включает в себя цилиндрический корпус 1 из магнитомягкого железа, дисковый магнитопровод в виде торцевой стенки 2 цилиндрического корпуса 1 из магнитомягкого железа, керн 3, два кольцевых постоянных магнита 4,5 с радиальной намагниченностью и одноименными магнитными полюсами по их внешним образующим, закрепленных с помощью опорных втулок 6,7 из диамагнетика на торцевой стенке 2 внутри цилиндрического корпуса 1 соосно с ним, три неподвижных каркаса 8,9 и 10 из диэлектрика с кольцевыми обмотками 11,12 и 13 возбуждения, расположенными против магнитных полюсов первого и второго кольцевых постоянных магнитов 4 и 5, первый из которых - внутренний неподвижный каркас 8 с кольцевой обмоткой 11 возбуждения, закрепленный на керне 3 внутри отверстия первого кольцевого постоянного магнита 4, второй - внешний неподвижный каркас 9 с кольцевой обмоткой 12 возбуждения, закрепленный на внутренней поверхности цилиндрического корпуса 1, третий - неподвижный каркас 10 с кольцевой обмоткой 13 возбуждения, три подвижных каркаса 14,15 и 16 из диэлектрического материала с кольцевыми катушками 17, 18 и 19 каждая из которых содержит один или несколько слоев с короткозамкнутыми плотно расположенными и изолированными друг от друга витками, имеющих возможность возвратно - поступательного движения, первый из которых - внутренний подвижный каркас 14 с кольцевой катушкой 17, размещенный в зазоре Δ1 между внешней образующей внутреннего неподвижного каркаса 8 с кольцевой обмоткой 11 возбуждения и поверхностью отверстия первого кольцевого постоянного магнита 4, второй внешний подвижный каркас 15 с кольцевой катушкой 18, размещенный в зазоре Δ2 между внешней образующей второго кольцевого постоянного магнита 5 и внутренней поверхностью внешнего неподвижного каркаса 9 с кольцевой катушкой 12, третий подвижный каркас 16 с кольцевой катушкой 19. Громкоговоритель содержит два независимых соосных диффузора 20 и 21, один из которых - внешний диффузор 20, закрепленный по внешнему периметру на внешнем каркасе 22 громкоговорителя, имеющий большую площадь поверхности и массу, жестко связан общей кольцевой связкой 23 из немагнитного материала с внешним и третьим подвижными каркасами 15 и 16 с кольцевыми катушками 18 и 19 и центрирующей шайбой 24, а второй - внутренний диффузор 21, имеющий меньшую площадь поверхности и массу, скрепленный по внешнему периметру с внутренним каркасом 25 громкоговорителя, закрепленным на торцевой поверхности внутреннего кольцевого постоянного магнита 4, жестко связан дисковой связкой 26 из немагнитного материала с внутренним подвижным каркасом 14 с кольцевой катушкой 17 и центрирующей шайбой 27, а первый из кольцевых постоянных магнитов 4, имеющий внешний диаметр D1 меньше диаметра d₂ отверстия второго кольцевого постоянного магнита 5, размещен внутри его отверстия и в одной плоскости с ним. Магнитная система громкоговорителя дополнена ферромагнитным экраном 28 цилиндрической формы, закрепленным на торцевой стенке 2 соосно с кольцевыми постоянными магнитами 4,5 и вплотную к поверхности отверстия второго кольцевого постоянного магнита 5, на внутренней поверхности которого закреплен третий неподвижный каркас 10 с кольцевой обмоткой 13 возбуждения. Третий подвижный каркас 16 с кольцевой катушкой 19 размещен в зазоре Δ3 между внутренней поверхностью третьего неподвижного каркаса 10 с кольцевой обмоткой 13 возбуждения и внешней образующей внутреннего кольцевого постоянного магнита 4.The dynamic loudspeaker contains a magnetic system, which includes a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of an end wall 2 of a cylindrical body 1 made of soft magnetic iron, core 3, two annular permanent magnets 4.5 with radial magnetization and magnetic poles of the same name their external generators, fixed with support sleeves 6.7 of a diamagnet on the end wall 2 inside the cylindrical body 1 coaxially with it, three fixed frames 8.9 and 10 of a dielectric with core excitation windings 11,12 and 13, located opposite the magnetic poles of the first and second annular permanent magnets 4 and 5, the first of which is an internal fixed frame 8 with an annular excitation winding 11 mounted on a core 3 inside the opening of the first annular permanent magnet 4, the second - external fixed frame 9 with an annular excitation winding 12 mounted on the inner surface of the cylindrical body 1, the third is a fixed frame 10 with an annular excitation winding 13, three movable frames 14.15 and 16 of die tertiary material with annular coils 17, 18 and 19, each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is an internal movable frame 14 with an annular coil 17, placed in the gap Δ1 between the outer generatrix of the inner fixed frame 8 with the annular field winding 11 and the hole surface of the first annular permanent magnet 4, the second external movable frame 15 with a ring coil 18 located in the gap Δ2 between the outer generatrix of the second annular permanent magnet 5 and the inner surface of the outer fixed frame 9 with the ring coil 12, the third movable frame 16 with the ring coil 19. The loudspeaker contains two independent coaxial diffusers 20 and 21, one of which - an external diffuser 20, mounted on the outer perimeter on the outer frame 22 of the speaker, having a large surface area and mass, is rigidly connected by a common annular bundle 23 of non-magnetic material with an external third movable frames 15 and 16 with annular coils 18 and 19 and the centering washer 24, and the second - internal diffuser 21 having a smaller surface area and weight, bonded on the outer perimeter to the inner frame 25, the loudspeaker attached to the end surface of the inner annular permanent magnet 4 rigidly associated disc ligament 26 of non-magnetic material to the inner movable frame 14 with the annular coil 17 and a centering washer 27, a first annular permanent magnet 4 having an outside diameter D1 varied Chez hole diameter d ₂ of the second annular permanent magnet 5 is disposed inside its hole and coplanar with it. The loudspeaker magnetic system is supplemented with a cylindrical ferromagnetic screen 28 fixed to the end wall 2 coaxially with the ring permanent magnets 4.5 and close to the hole surface of the second ring permanent magnet 5, on the inner surface of which a third fixed frame 10 with the ring excitation winding 13 is fixed. The third movable frame 16 with the annular coil 19 is placed in the gap Δ3 between the inner surface of the third fixed frame 10 with the annular winding 13 of the excitation and the outer generatrix of the inner annular permanent magnet 4.

Длина L_K каждой из трех обмоток 11,12 или 13 возбуждения равна высоте h кольцевых постоянных магнитов 4, 5, а длина l_к набора короткозамкнутых витков в каждом слое любой из трех кольцевых катушек 17, 18 или 19 больше высоты h кольцевых постоянных магнитов 4 или 5 не более, чем на удвоенное значение максимальной амплитуды колебаний диффузоров 21 и 22 и равна (l_K-L_K)/2≤l_x;где l_х- максимально допустимая амплитуда колебаний диффузоров 20,21.The length L _{K of} each of the three field windings 11,12 or 13 is equal to the height h of the ring permanent magnets 4, 5, and the length l _{to the} set of short-circuited turns in each layer of any of the three ring coils 17, 18 or 19 is greater than the height h of the ring permanent magnets 4 or 5 no more than twice the maximum amplitude of the oscillations of the diffusers 21 and 22 and is equal to (l _K -L _K ) / 2≤l _x; where l _x - the maximum allowable amplitude of the diffusers 20.21.

Выводы 29, 30 и 31 всех трех обмоток 11, 12 и 13 возбуждения могут быть соединены между собой последовательно или параллельно для подключения к одноканальному источнику сигнала или к двухканальному источнику сигнала при подключении к одному из них выводов 29, а к другому - объединенных выводов 30, 31. Увеличение числа кольцевых постоянных магнитов 4, 5 и числа подвижных (звуковых) кольцевых катушек 17, 18 и 19 приводит к повышению мощности громкоговорителя, а использование двух независимых диффузоров 20, 21 с разными полосами звуковых частот позволит расширить амплитудно- частотную характеристику в области нижних и верхних частот громкоговорителя и повысить качество его звучания. Использование принципа вариометра для возбуждения сигнала в звуковых кольцевых катушках 17, 18 и 19 исключает наличие изгибных деформаций выводов громкоговорителя, что повышает его надежность при длительной работе по сравнению с прототипом.The conclusions 29, 30 and 31 of all three field windings 11, 12 and 13 can be connected to each other in series or in parallel to connect to a single-channel signal source or to a two-channel signal source when connecting to one of them leads 29, and to the other - combined conclusions 30 , 31. An increase in the number of ring permanent magnets 4, 5 and the number of moving (sound) ring coils 17, 18 and 19 leads to an increase in speaker power, and the use of two independent diffusers 20, 21 with different bands of sound frequencies will allow it amplitude-frequency characteristic in the lower and upper frequency loudspeaker and improve its sound quality. Using the principle of a variometer to excite a signal in voice ring coils 17, 18 and 19 eliminates the presence of bending deformations of the speaker terminals, which increases its reliability during prolonged operation compared to the prototype.

Claims

1. A dynamic loudspeaker containing a magnetic system, which includes a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a disk magnetic circuit in the form of the end wall of a cylindrical casing made of soft magnetic iron, a core, two annular permanent magnets with radial magnetization and magnetic poles of the same name along their external components, fixed with support sleeves made of diamagnet on the end wall inside the cylindrical body coaxially with it, three fixed frames made of dielectric with ring windings excitation coils located against the magnetic poles of the first and second annular permanent magnets, the first of which is an internal fixed frame with an annular excitation coil mounted on a core inside the opening of the first annular permanent magnet, and the second is an external fixed annular frame with an excitation winding fixed on the inner surface a cylindrical body, a third fixed frame with an annular field winding, three movable frames of dielectric material with ring coils each of which contains one or more layers with squirrel-cage tightly spaced and isolated from each other turns, with the possibility of reciprocating motion, the first of which is an internal movable frame with an annular coil, located in the gap between the outer generatrix of the internal fixed frame with an annular winding excitation and the hole surface of the first annular permanent magnet, the second external movable frame with an annular coil, placed in the gap between the external image a second annular permanent magnet and the inner surface of the outer fixed frame with an annular coil, the third movable frame with an annular coil, characterized in that the loudspeaker contains two independent coaxial diffusers, one of which is an external diffuser mounted along the outer perimeter on the outer loudspeaker frame, having a large surface area and mass, is rigidly connected by a common annular bundle of non-magnetic material with an external and third movable frames with ring coils and cent a washer, and the second is an internal diffuser having a smaller surface area and mass, fastened along the outer perimeter with the inner loudspeaker frame fixed to the end surface of the inner ring permanent magnet, is rigidly connected by a non-magnetic material disk bundle to the inner movable frame with an annular coil and centering a washer, and the first of the ring permanent magnets having an outer diameter less than the diameter of the hole of the second ring permanent magnet is placed inside it from verst and in the same plane with it.

2. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the magnetic system of the loudspeaker is supplemented by a cylindrical ferromagnetic screen fixed to the end wall coaxially with the ring permanent magnets and close to the hole surface of the second ring permanent magnet, on the inner surface of which a third fixed frame with a ring is fixed field winding.

3. The loudspeaker according to claim 1, characterized in that the third movable frame with an annular coil is placed in the gap between the inner surface of the third fixed frame with an annular excitation winding and the outer generatrix of the inner annular permanent magnet.